不同授粉方式对苦瓜膨大效果的影响

钟娟 洪日新 梁盛凯 周大维 孙甜 陆启皇 莫良玉 陆宇明

摘要：【目的】研究不同授粉方式對苦瓜果实膨大的影响，为其设施栽培提供参考依据。【方法】以桂农6号苦瓜为试验材料，在设施大棚内分别进行人工授粉（套袋处理）和蜜蜂授粉，连续授粉5 d，每天统计坐果率；于授粉后第1、4、7、10和14 d测量果实的横径、纵径、周径和单瓜重量，计算日相对生长率；在成熟期测定果实的可溶性固形物和维生素C含量。【结果】人工授粉的苦瓜横径和周径在整个生育期均较蜜蜂授粉苦瓜大，蜜蜂授粉苦瓜纵径在授粉后第14 d大于人工授粉苦瓜，两种授粉方式的苦瓜横径、纵径和周径相对生长率均呈下降趋势；授粉后第1～4 d人工授粉的苦瓜横径和周径相对生长率显著高于蜜蜂授粉苦瓜（P<0.05，下同），授粉后第5～7 d则显著低于蜜蜂授粉苦瓜。蜜蜂授粉的苦瓜单瓜重在发育后期增重明显，单瓜重相对生长率在授粉后第5～7 d迅速下降，此时人工授粉的苦瓜单瓜重相对生长率显著高于蜜蜂授粉苦瓜，在授粉后第10 d有小幅度上升。蜜蜂授粉的苦瓜坐果率较人工授粉低，但果实果型指数、可溶性固形物和维生素C含量高于人工授粉。【结论】人工授粉苦瓜前中期发育快，蜜蜂授粉苦瓜在后期发育较快，蜜蜂授粉可提高苦瓜果实品质。

关键词： 苦瓜；蜜蜂授粉；人工授粉；果实膨大

中图分类号： S642.5 文献标志码：A 文章编号：2095-1191（2018）04-0768-05

Effects of different pollination methods on expansion

of bitter gourd

ZHONG Juan1， HONG Ri-xin2， LIANG Sheng-kai2， ZHOU Da-wei3， SUN Tian3，

LU Qi-huang3， MO Liang-yu1*， LU Yu-ming4*

（1College of Agriculture， Guangxi University， Nanning 530004， China； 2Horticulture Research Institute， Guangxi Academy of Agricultural Sciences， Nanning 530007， China； 3 Beekeeping Guidance Station of Guangxi， Nanning 530022， China； 4Guangxi Academy of Agricultural Sciences， Nanning 530007， China）

Abstract：【Objective】The effects of different pollination methods on expansion of bitter gourd were studied to provide reference for the protected cultivation of bitter gourd. 【Method】Guinong 6 bitter gourd was used as experimental material. The bitter gourd were continuously pollinated for 5 d in green house by artificial pollination（bagging treatment） and bee pollination respectively. The fruit setting rate was counted everyday； horizontal diameter， vertical diameter， circumference and weight of single fruit were measured 1， 4， 7， 10 and 14 d after pollination， and daily average relative growth rate was calculated. The content of soluble solids and vitamin C in bitter gourd were tested during fruit mature period. 【Result】The horizontal diameter and circumference of bitter gourd through artificial pollination were bigger than those of bi-tter gourd through bee pollination during the whole growth period. On day 14 after pollination， the vertical diameter of bi-tter gourd through bee pollination were bigger than that of bitter gourd through artificial pollination. The relative growth rate of horizontal diameter， vertical diameter and circumference in the two pollination methods both decreased. The relative growth rate of horizontal diameter and circumference of bitter gourd through artificial pollination was significantly higher than those of bitter gourd through bee pollination（P<0.05， the same below） 1-4 d after pollination. The single fruit weight of bitter gourd through bee pollination increased obviously in the late stage of growth. The relative growth rate of single fruit weight decreased rapidly 5-7 d after pollination while the relative growth rate of bitter gourd single fruit weight through artificial pollination was significantly higher than that of bitter gourd through bee pollination. Then the relative growth rate of single fruit weight increased slightly on day 10 after pollination. Fruit setting rate of bitter gourd through bee pollination was lower than that of bitter gourd through artificial pollination. However， fruit index， contents of soluble solids and vitamin C in fruit through bee pollination was higher than those in fruit through artificial pollination. 【Conclusion】Bitter gourd through artificial pollination grows rapidly in the early and middle stage of growth. Bitter gourd through bee pollination grows rapidly in the late stage of growth and bee pollination can improve fruit quality of bitter gourd.

Key words： bitter gourd； bee pollination； artificial pollination； fruit expansion

0 引言

【研究意义】苦瓜（Momordica charantia L.）为葫芦科苦瓜属植物，广泛分布于亚热带地区，是我国南方地区栽培规模较大的蔬菜之一。苦瓜花期长，花朵小，在栽培过程中人工授粉成本高，而蜜蜂授粉具有增产显著、省时省力、品质提升、污染降低等优点（戴雪香等，2017），是未来园艺简约化高效栽培的主要发展技术之一。授粉后果实的膨大情况直接影响其最终产量，因此，研究不同授粉方式对苦瓜果实膨大效果的影响，对苦瓜产业发展具有重要意义。【前人研究进展】目前关于不同授粉技术对瓜果生长发育影响的研究报道较多。李文海（2014）的研究结果表明，不同坐果技术对西瓜果实发育有不同影响，以蜜蜂授粉处理的西瓜单瓜重最大。王宇（2014）研究认为，梨树的不同授粉技术影响其果实发育，经蜜蜂授粉后，果实单瓜重、纵横径和体积均有所提高。沈泰（2015）研究不同坐果技术对设施甜瓜果实膨大和品质形成的影响，结果发现，在甜瓜膨大过程中不同坐果技术处理下的甜瓜横径和纵径变化趋势基本一致，均呈单“S”曲线。杨洁等（2017）研究发现蜜蜂授粉的草莓果实果径在整个生长发育过程中生长速度均显著高于人工授粉。有关苦瓜授粉方式的研究较少，孔祥义等（2013）研究三亚地区设施苦瓜的蜜蜂授粉效果，发现蜜蜂授粉坐果率低于人工授粉，但单株产量差异不显著，且蜜蜂授粉的果实发育前中期迅速膨大；石会敏和苗立军（2013）研究认为蜜蜂对苦瓜授粉具有可行性。【本研究切入点】关于人工授粉和蜜蜂授粉在苦瓜果实膨大方面差异的报道较少，且研究不够系统，本研究将深入分析不同授粉方式对苦瓜果实膨大效果的影响。【拟解决的关键问题】以桂农6号苦瓜为试验材料，对比分析人工授粉与蜜蜂授粉对苦瓜果实横径、纵径和周径（简称3径）及单瓜重、坐果率和品质的影响差异，确定最佳授粉方式，以期为苦瓜设施栽培提供参考依据。

1 材料与方法

1. 1 试验材料

供试苦瓜品种为桂农6号，由广西农业科学院蔬菜研究所提供；授粉蜂群为中华蜜蜂（3脾/箱），由广西壮族自治区养蜂指导站提供。

1. 2 试验方法

试验在广西贵港金沙生态农业有限公司基地苦瓜大棚进行。设人工授粉和蜜蜂授粉两个处理，于2017年5月12日苦瓜盛花期放授粉蜂群进入大棚，5月13～17日连续5 d分别进行人工授粉和蜜蜂授粉。人工授粉处理：选择雌花开花前1 d进行人工套袋，第2 d进行人工授粉，授粉后继续套袋并挂牌标记，每天授粉数量为30个。蜜蜂授粉处理：每天对盛开的雌花挂牌标记，数量也为30个。两个处理均随机选取5月13日进行授粉的5个果实，分别于授粉后第1、4、7、10和14 d测量果实横径、纵径、周径和单瓜重量，计算日相对生长率；分别于5月13～17日连续5 d统计坐果率；5月27日（授粉后14 d）采收时测定苦瓜果实的可溶性固形物和维生素C含量，并调查成瓜数。

1. 3 指标测定

苦瓜果实横径、纵径和周径采用直尺和游标卡尺测量；用网袋套住果实，再用便携式电子挂钩称果实重量；可溶性固形物含量采用阿贝折射仪进行测定；维生素C含量采用紫外分光光度计法进行测定。

相对生长率di=（lnd2-lnd1）/（t2-t1）

式中，di为果实横径、纵径、周径和单瓜重的相对生长率，d1为第1次果实3径和单瓜重测定值，d2为第2次果实3径和单瓜重测定值，t1为第1次测定日期，t2为第2次测定日期，ln为自然对数（吕金海等，2004；薄颖生等，2014）。

坐果率（%）=坐果数/处理数×100

果型指数=纵径/横径

1. 4 统计分析

试验数据采用Excel 2010和SPSS 18.0进行统计分析。

2 结果与分析

2. 1 不同授粉方式对苦瓜3径和单瓜重的影响

2. 1. 1 对苦瓜横径、纵径和周径的影响 由图1可知，蜜蜂授粉的苦瓜果实纵径在授粉后第1～12 d均小于人工授粉苦瓜果实，第12 d后开始大于人工授粉苦瓜果实；两种授粉方式的苦瓜果实横径生长速度均比较平稳，但人工授粉的苦瓜果实横径在整个生长期间均大于蜜蜂授粉苦瓜；整个生长期人工授粉的苦瓜果实周径也大于蜜蜂授粉苦瓜，但在授粉后第10 d，人工授粉的苦瓜果实周径膨大速度开始减慢，授粉后11～14 d，两種授粉方式的苦瓜果实周径差异逐渐缩小。

2. 1. 2 对苦瓜单瓜重的影响 由图2可知，两种授粉方式的苦瓜单瓜重均呈“快—慢—快”的变化规律，授粉后第1～4 d为果实快速膨大期，第5～7 d为缓慢膨大期，第7 d开始苦瓜单瓜重快速增长。授粉后第1～4 d，两种授粉方式的苦瓜单瓜重生长差异不大；授粉后第8～10 d，人工授粉的苦瓜果实单瓜重比蜜蜂授粉苦瓜果实重，且差异逐渐增大；但在授粉后第10 d开始，人工授粉的苦瓜果实单瓜重生长速度变缓，而蜜蜂授粉的苦瓜果实单瓜重仍保持高速生长，在授粉后第11～14 d，两种授粉方式的苦瓜果实单瓜重差异逐步缩小，蜜蜂授粉苦瓜果实后期生长发力明显。

2. 2 不同授粉方式对苦瓜3径和单瓜重相对生长率的影响

2. 2. 1 对苦瓜横径相对生长率的影响 由图3可知，两种授粉方式的苦瓜果实横径相对生长率均呈下降趋势；在授粉后第1～4 d，人工授粉的苦瓜果实横径相对生长率显著高于蜜蜂授粉苦瓜（P<0.05，下同），在授粉后第5～7 d反而显著低于蜜蜂授粉苦瓜果实；授粉后第8～10 d，两种授粉方式的苦瓜果实横径相对生长率基本持平；授粉后第11～14 d，蜜蜂授粉的苦瓜果实横径相对生长率又略高于人工授粉苦瓜，但二者间差异不显著（P>0.05，下同）。

2. 2. 2 对苦瓜纵径相对生长率的影响 由图4可知，两种授粉方式的苦瓜果实纵径相对生长率也呈下降趋势，在授粉后1～10 d，人工授粉的苦瓜果实纵径相对生长率均略高于蜜蜂授粉苦瓜；授粉后11～14 d，蜜蜂授粉的苦瓜果实纵径相对生长率高于人工授粉苦瓜，二者差异明显。

2. 2. 3 对苦瓜周径相对生长率的影响 由图5可知，授粉后1～4 d，蜜蜂授粉的苦瓜果实周径相对生长率显著低于人工授粉苦瓜，蜜蜂授粉的苦瓜前期生长相对缓慢；在授粉后第5～7 d和11～14 d，蜜蜂授粉的苦瓜果实周径相对生长率却高于人工授粉苦瓜，其中人工授粉的苦瓜果实周径相对生长率在授粉后5～7 d下降幅度较大。

2. 2. 4 对苦瓜单瓜重相对生长率的影响 图6显示，授粉后第1～4 d，两种授粉方式的苦瓜单瓜重相对生长率很高，但二者间无显著差异；授粉后第5～7 d，两种授粉方式的苦瓜单瓜重相对生长率大幅度下降，人工授粉的苦瓜单瓜重相对生长率显著高于蜜蜂授粉苦瓜；但在授粉后第8～10 d，两种授粉方式的单瓜重相对生长率基本持平，至授粉后第11～14 d，蜜蜂授粉苦瓜的果实单瓜重相对生长率高于人工授粉苦瓜。

2. 3 不同授粉方式对苦瓜坐果率的影响

连续5 d对两种授粉方式的坐果率进行统计，结果（表1）表明，除了5月16日的坐果率两者持平外，其余4 d的苦瓜坐果率人工授粉均高于蜜蜂授粉。总体而言，人工授粉苦瓜坐果率高于蜜蜂授粉。

2. 4 苦瓜采收期果实性状表现

结合表2、图1和图2分析可知，人工授粉的苦瓜果实虽然在横径、周径、单瓜重上均大于蜜蜂授粉苦瓜果实，但蜜蜂授粉的果实果型指数大于人工授粉苦瓜，且果实纵径较人工授粉苦瓜大，即蜜蜂授粉的苦瓜更细长，而人工授粉的苦瓜较短粗。在品质性状方面，蜜蜂授粉的苦瓜可溶性固形物和维生素C含量均高于人工授粉苦瓜。

3 讨论

本研究对苦瓜果实生长发育期的横径、纵径、周径及单瓜重进行调查，发现人工授粉与蜜蜂授粉对苦瓜的发育快慢及农艺性状均有一定影响。从整体上看，授粉后第1～4 d，虽然横径、纵径和周径相对生长率较高，但基数小，增长量较小，仍属于缓慢膨大期，在授粉后第5～10 d果实快速膨大，授粉后第11～14 d又变为缓慢膨大；结合增长量与相对生长率来看，授粉后第8～10 d为两种授粉方式的果实快速膨大期，其外形变化最大。龚秋林和刘上信（2004）研究认为，苦瓜纵径在果实生长前期增长较慢，中期迅速膨大，约占总体积的88.1%，生长后期果实生长量几乎为零，果实粗度与纵径变化规律相似；张玉灿等（2005）对9个杂交组合苦瓜果实膨大过程进行观测，发现其膨大规律基本呈3个阶段。本研究结果与龚秋林和刘上信（2004）、张玉灿等（2005）的研究结果基本一致。

从两种授粉方式的苦瓜膨大规律差异来看，人工授粉的苦瓜果实横径、周径、单瓜重和坐果率均大于蜜蜂授粉苦瓜，纵径反之。随着苦瓜的膨大，横径、纵径和周径相对生长率呈下降趋势；在授粉后1～4 d，人工授粉的苦瓜果实横径和周径相对生长率显著高于蜜蜂授粉苦瓜果实，授粉后5～7 d膨大期间则显著低于蜜蜂授粉苦瓜，在授粉后11～14 d，蜜蜂授粉的苦瓜果实3径及单瓜重相对生长率均超过人工授粉苦瓜，说明蜜蜂授粉苦瓜在果实发育前中期生长发育弱于人工授粉，膨大较为缓慢；果实发育后期膨大较人工授粉苦瓜快。由于果实发育前期，即幼果期生长量小，授粉后1 d，苦瓜果实重量小（0.612 g），使得苦瓜幼果期单瓜重相对生长率远高于授粉后第7 d，授粉后第10 d的果实增重加快，相对生长率出现一个小波峰，此时蜜蜂授粉的苦瓜单瓜重相对生長率开始高于人工授粉苦瓜，也证实了蜜蜂授粉苦瓜后期膨大较人工授粉快。人工授粉方式下的苦瓜坐果率普遍高于蜜蜂授粉苦瓜，与孔祥义等（2013） 研究苦瓜授粉效果的结果一致，但不同于苹果（李娜，2015）、甜瓜（陈莹等，2016）等瓜果的研究结果。蜜蜂授粉可提高苦瓜品质，与孔祥义等（2013）、付秋实等（2014）、苏晓玲等（2016）的研究结果一致。因此，在实际种植过程中，可以针对不同苦瓜在不同时期的膨大规律，配套与改进相应栽培措施，如适时调整给水施肥，以满足苦瓜生长发育不同时期的营养需求，最终提高产量。

4 结论

人工授粉苦瓜前中期发育快，蜜蜂授粉苦瓜在后期发育较快，蜜蜂授粉可提高苦瓜果实品质。

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（责任编辑 罗 丽）